Diseño de un sistema de precalentamiento con energía solar fotovoltaica para petróleo industrial N° 6 de los grupos electrogenos de la Central Térmica Iquitos

Abstract

El objetivo de esta tesis fue diseñar un sistema de precalentamiento con energía solar fotovoltaica para mantener la temperatura del petróleo industrial N° 6 a 80 °C en el tanque diario y la tubería hacia las unidades elevadoras de los grupos electrógenos Wartsila 5-6-7 de la Central Térmica Iquitos. El análisis realizado en el tanque diario y tubería de combustible reveló una transferencia de calor de 5,906.18 W y 1,405.29 W respectivamente, valores necesarios para mantener el petróleo industrial N° 6 a 80 °C. En base a estos datos, se dimensionó un sistema de precalentamiento compuesto por un calentador eléctrico de inmersión de 8 kW para el tanque y un cable calefactor autorregulable de 10 W/ft con 110 m de longitud para la tubería. Asimismo, se dimensionó un sistema fotovoltaico conectado a red para abastecer el 25 % de la demanda del sistema de precalentamiento. El sistema tiene una potencia instalada de 16,380 Wp y está compuesto por 28 módulos monocristalinos N-Type de 585 Wp ideal para la ubicación del proyecto y un inversor trifásico de 12,000 W. El sistema de precalentamiento requiere una inversión de S/ 238,814.77. Se proyecta una reducción anual en el consumo de 48,547 galones de diésel B5, los cuales serán reemplazados por petróleo industrial N° 6, equivalente a una reducción de S/ 196,614.80 por año; el análisis económico arrojó un VAN de S/ 640,570.55, una TIR del 59 %, una relación beneficio-costo de 2.09 y periodo de recuperación de 1.69 años.